DE2601141C2 - Modified oil-based lubricant for internal combustion engines and method for improving the operation of an internal combustion engine - Google Patents
Modified oil-based lubricant for internal combustion engines and method for improving the operation of an internal combustion engineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein modifiziertes Schmiermittel auf Ölbasis für eine Verbrennungskraftmaschine, die mit einem Ölfilter ausgerüstet ist, enthaltend eine größere Menge eines flüssigen Schmieröls im Gemisch mit einer kleineren Menge eines Zusatzmittels.The present invention relates to a modified oil-based lubricant for an internal combustion engine equipped with an oil filter, containing a major amount of a liquid lubricating oil mixed with a minor amount of an additive.
In den Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen sind als wesentliche Schadstoffe Stickoxide, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid enthalten. Die hierdurch bedingten ökologischen Probleme sind jedoch nicht nur auf die Verunreinigung der Atmosphäre durch die Auspuffgase zurückzuführen, sondern auch darauf, daß die emittierten Substanzen chemische Reaktionen in der Atmosphäre herbeiführen, wenn die Strahlungsenergie der Sonne darauf einwirkt. Der sogenannte photo-chemische Smog, der in vielen größeren Städten auftritt, ist das Ergebnis von photochemischen Reaktionen, an denen Kohlenwasserstoffe aus Auspuffgasen, Verdampfungsverlusten und Stickoxide beteiligt sind.The main pollutants in the exhaust gases of internal combustion engines are nitrogen oxides, unburned hydrocarbons and carbon monoxide. The ecological problems caused by this are not only due to the pollution of the atmosphere by the exhaust gases, but also to the fact that the substances emitted cause chemical reactions in the atmosphere when exposed to the sun's radiant energy. The so-called photochemical smog that occurs in many large cities is the result of photochemical reactions involving hydrocarbons from exhaust gases, evaporation losses and nitrogen oxides.
Einige der Faktoren, die bei der Emission von Schadstoffen eine Rolle spielen, werden im folgenden näher behandelt.Some of the factors that play a role in the emission of pollutants are discussed in more detail below.
Die Abgasemission bei neuen Fahrzeugen unterliegt einer erheblichen Änderung während der ersten 8000 bis 16 000 Kilometer des Betriebs. Der Grund für diese Änderung liegt in der Bildung von Ablagerungen an den Wänden der Verbrennungskammern. Diese Ablagerungen wirken schwammartig und absorbieren Kohlenwasserstoffe während der Kompressionsbewegung des Zylinders, wodurch die Kohlenwasserstoffe innerhalb der Poren der Ablagerungen während des Verbrennungsprozesses konserviert bleiben und danach als unverbrannte Kohlenwasserstoffe während des Ausstoßungsvorgangs an die Atmosphäre ausgestoßen werden. Da diese Ablagerungen sich mit zunehmender Kilometerleistung der Maschine aufbauen, steigt ebenfalls der Grad der Kohlenwasserstoffemission in einer Weise, die zu Beanstandungen Anlaß gibt.The exhaust emission of new vehicles undergoes a significant change during the first 8,000 to 16,000 kilometers of operation. The reason for this change is the formation of deposits on the walls of the combustion chambers. These deposits act like sponges and absorb hydrocarbons during the compression movement of the cylinder, whereby the hydrocarbons are preserved within the pores of the deposits during the combustion process and are then emitted into the atmosphere as unburned hydrocarbons during the exhaust process. As these deposits build up as the mileage of the machine increases, the level of hydrocarbon emission also increases to a level that gives rise to complaints.
Das Verhältnis von Luft zu Brennstoff im Kraftstoffgemisch hat einen erheblichen Einfluß auf die Emission von Kohlenwasserstoffen mit dem Abgas. Es wurde gefunden, daß die Emission von unverbranntem Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxid durch Ablagern des Gemisches deutlich herabgesetzt werden kann, da dann das Verhältnis von Sauerstoff zu Brennstoff hoch ist und eine vollständige Verbrennung stattfindet. Die Verminderung der Kohlenwasserstoffemission, die durch den Betrieb des Motors mit mageren Gemischen herbeigeführt wird, geht einher mit einer besseren Wirtschaftlichkeit hinsichtlich des Brennstoffverbrauchs. Allerdings führt ein mageres Gemisch gewöhnlich zum "Klopfen" des Motors, was eine praktische Begrenzung der Verminderung der Kohlenwasserstoffemissionen darstellt, die sonst erzielbar wäre.The ratio of air to fuel in the fuel mixture has a significant effect on the emission of hydrocarbons in the exhaust gas. It has been found that the emission of unburned hydrocarbons and carbon monoxide can be significantly reduced by depositing the mixture, since the oxygen to fuel ratio is then high and complete combustion takes place. The reduction in hydrocarbon emissions brought about by operating the engine on lean mixtures is accompanied by better fuel economy. However, a lean mixture usually results in engine "knocking" which is a practical limitation on the reduction in hydrocarbon emissions that could otherwise be achieved.
Die Geschwindigkeit, mit welcher ein Motor im Leerlauf läuft, bestimmt die Abgabe von Emissionen. Während eine verringerte Leerlaufgeschwindigkeit sehr erwünscht ist, ist es mit den gebräuchlichen Schmiermitteln nicht möglich, die Leerlaufgeschwindigkeit so weit herabzusetzen, daß eine minimale Emission stattfindet, ohne daß der Motor in unannehmbarer Weise stottert.The speed at which an engine idles determines the emission output. While a reduced idle speed is highly desirable, it is not possible with current lubricants to reduce the idle speed sufficiently to achieve minimal emissions without causing the engine to sputter to an unacceptable level.
Es muß berücksichtigt werden, daß durch das ständige Anfahren und Anhalten der öffentlichen und privaten Verkehrsmittel im Stadtbetrieb, viel Betriebszeit der Kraftfahrzeuge im Leerlauf verbracht wird, was in hohem Maße zu den Schadstoffemissionen in die Atmosphäre beiträgt.It must be taken into account that due to the constant starting and stopping of public and private transport in urban traffic, a lot of the operating time of the vehicles is spent idling, which contributes to a high level of pollutant emissions into the atmosphere. contributes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schmiermittel zu entwickeln, das eine hohe Grenzschichtschmierung gestattet und damit die Reibung und ein Aufheizen der Grenzflächen auf ein Minimum herabsetzt.The invention is based on the object of developing a lubricant that allows a high boundary layer lubrication and thus reduces friction and heating of the interfaces to a minimum.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Zusatzmittel eingesetzt wird, das aus
- a) einer Dispersion von Polytetrafluoräthylenteilchen (PTFE) im Größenbereich unterhalb eines Mikrons sowie
- b) einem Stabilisierungsmittel für die Dispersion besteht, wobei das Stabilisierungsmittel in Form eines die Ladung neutralisierenden Mittels ein Agglomerieren und Koagulieren der Teilchen der Dispersion verhütet und somit ein Hindurchlaufen des Schmiermittels durch das Ölfilter ohne Abtrennung der Teilchen aus dem Öl bewirkt.
This object is achieved according to the invention by using an additive consisting of
- a) a dispersion of polytetrafluoroethylene (PTFE) particles in the sub-micron size range and
- b) a stabilising agent for the dispersion, the stabilising agent being in the form of a charge neutralising agent which prevents agglomeration and coagulation of the particles of the dispersion and thus enables the lubricant to pass through the oil filter without separating the particles from the oil.
Modifizierte Schmiermittel mit einem Zusatz auf PTFE- Basis für Verbrennungskraftmaschinen, die mit einem Ölfilter ausgerüstet sind, waren bislang nicht bekannt:Modified lubricants with a PTFE-based additive for internal combustion engines equipped with an oil filter were previously unknown:
Gemäß der GB-PS 10 39 295 werden Polytetrafluoräthylenteilchen in einem flüssigen Medium, das bei Atmosphärendruck evaporiert werden kann, zur Beschichtung von Oberflächen mit PFTE eingesetzt.According to GB-PS 10 39 295, polytetrafluoroethylene particles in a liquid medium that can be evaporated at atmospheric pressure are used to coat surfaces with PFTE.
Die US-PS 38 47 887 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hydroxy-Derivaten von fluorierten Polymeren und deren Einsatz als antistatische Kraftstoffkomponenten.US-PS 38 47 887 relates to a process for the preparation of hydroxy derivatives of fluorinated polymers and their use as antistatic fuel components.
Die US-PS 38 47 826 bezieht sich auf eine nichtflüssige Antifriktions-Zusammensetzung bestehend aus PTFE und einem Kupfersulfit, die zusätzlich Füller enthält.US-PS 38 47 826 refers to a non-liquid antifriction composition consisting of PTFE and a copper sulfite, which additionally contains filler.
Die US-PS 38 06 455 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Schmieröl-Zusammensetzung bestehend aus einem Basis-Schmieröl, einem Dispergiermittel, fluoriertem Polystyrol oder Polypropylen und einem polyhalogeniertem Methan oder Ethan.US-PS 38 06 455 discloses a process for preparing a lubricating oil composition consisting of a base lubricating oil, a dispersant, fluorinated polystyrene or polypropylene and a polyhalogenated methane or ethane.
Es ist entscheidend, daß das Polytetrafluoräthylen im Öl in Form von mikrofeinen Teilchen gleichmäßig dispergiert ist, ohne daß die Teilchen agglomerieren. Die Polytetrafluoräthylenteilchen müssen leicht durch ein Ölfilter durchgehen sowie zwischen dicht aneinanderliegenden bearbeiteten Metallflächen, wie sie bei hydraulisch arbeitenden Ventilstößeln vorliegen.It is essential that the polytetrafluoroethylene is evenly dispersed in the oil in the form of microfine particles without the particles agglomerating. The polytetrafluoroethylene particles must pass easily through an oil filter and between closely spaced machined metal surfaces such as those found in hydraulically operated valve tappets.
Die folgende Aufstellung zeigt verschiedene Teilchengrößen von handelsüblichem Polytetrafluoräthylen: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta:6:13,6:18&udf54;&udf53;tz5,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Hersteller\ Produkt\ TeilchengrÐÅe&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Whitcon\ PTFE-Pulver\ unter 1¤Óm&udf53;tz&udf54; \Liquid Nitrogen&udf50;Corp.\ PTFE-Pulver\ 8^10¤Óm&udf53;tz&udf54; \Du Pont\ PTFE-Dispersionen\ 0,05^0,5¤Óm&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;vu10&udf54;The following table shows various particle sizes of commercially available polytetrafluoroethylene: °=c:60&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta:6:13.6:18&udf54;&udf53;tz5.5&udf54;&udf53;tw.4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Manufacturer\Product\Particlesize&udf53;tz5.10&udf54;&udf53;tw.4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Whitcon\PTFE powder\under 1¤Óm&udf53;tz&udf54; \Liquid Nitrogen&udf50;Corp.\ PTFE powder\ 8^10¤Óm&udf53;tz&udf54; \Du Pont\ PTFE dispersions\ 0.05^0.5¤Óm&udf53;tz&udf54;&udf53;te&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Die ungewöhnlich kleine Teilchengröße der Produkte der Firma Du Pont macht dieses Material am besten geeignet für die Grenzschichtschmierung.The unusually small particle size of Du Pont products makes this material best suited for boundary layer lubrication.
Dispersionen aus Polytetrafluoräthylen, wie die Dispersionen, die im Handel erhältlich sind, sind sehr instabil. Wie sich aus Firmenschriften der Firma Du Pont ergibt, setzen sich Dispersionen aus PTFE "beim längeren Stehen oder Erhitzen oberhalb 65,5°C ab. Das Material kann durch sanftes Rühren erneut dispergiert werden. Vorräte, die über einen unbestimmten Zeitraum gelagert werden, sollten wenigstens alle zwei Wochen durch Umdrehen oder Rollen des Behälters erneut dispergiert werden. Das Rühren bei hoher Geschwindigkeit oder ein heftiges Rühren sollten vermieden werden, da dies zu einer irreversiblen Koagulation führt. Die Dispersion sollte vor der Atmosphäre geschützt werden, um eine Koagulation durch Trocknen zu verhindern. Die Dispersion sollte gegen Gefrieren jederzeit geschützt werden, um eine irreversible Koagulation zu verhindern."Polytetrafluoroethylene dispersions, such as those commercially available, are very unstable. According to Du Pont company literature, PTFE dispersions "settle on prolonged standing or heating above 65.5°C. The material may be redispersed by gentle agitation. Stocks stored for an indefinite period should be redispersed at least every two weeks by inverting or rolling the container. High speed or vigorous agitation should be avoided as this will cause irreversible coagulation. The dispersion should be protected from the atmosphere to prevent coagulation by drying. The dispersion should be protected from freezing at all times to prevent irreversible coagulation."
Die obengenannten PTFE-Dispersionen und ähnliche wäßrige Dispersionen sind hydrophobe Kolloide mit negativ geladenen Teilchen. In einer Dispersion, in welcher 60% in Form von Feststoffen vorliegen, sind etwa 0,9 g Polytetrafluoräthylen je ccm der Lösung, enthalten.The above-mentioned PTFE dispersions and similar aqueous dispersions are hydrophobic colloids with negatively charged particles. A dispersion in which 60% is in the form of solids contains about 0.9 g of polytetrafluoroethylene per cc of solution.
Es wurde gefunden, daß durch Zugabe eines Silans oder Silizans, wie eines Aminosilans oder von Methyl-trichlor-silan, die erhaltenen Dispersionen bemerkenswert stabil gegen das Gefrieren und Wiederauftauen sind. Zwar ist der Grund für diese Stabilität nicht bekannt, jedoch wird angenommen, daß eine Wolke von Silanatomen sich selbst an jedes der Teilchen aus Polytetrafluoräthylen anheftet und durch Neutralisieren der Oberflächenladung ein Verklumpen der Teilchen ausschließt. Somit wirkt das Silan als Neutralisationsmittel für die Ladung.It has been found that by adding a silane or silizane, such as an aminosilane or methyltrichlorosilane, the resulting dispersions are remarkably stable to freezing and thawing. Although the reason for this stability is not known, it is believed that a cloud of silane atoms attaches itself to each of the polytetrafluoroethylene particles and, by neutralizing the surface charge, prevents the particles from clumping together. Thus, the silane acts as a charge neutralizer.
Wenn 300 ccm einer Dispersion von Polytetrafluoräthylen mit 30 ccm eines funktionellen Aminosilans oder Hexamethyl-disilizans, eine stark alkalische Verbindung, die bei Feuchtigkeit Ammoniak freisetzt, vermischt wurden, kann die Dispersion wiederholt gefroren und wieder aufgetaut werden, ohne daß sich die Eigenschaften ändern. Die Dispersion kann beliebig oft in Wasser, Öl, Emulsionsfarben und -lacken dispergiert werden, da das Silan eine Koagulation durch Kontakt der Teilchen miteinander verhindert. Die besten Ergebnisse wurden bei einem Verhältnis von 300 ccm der oben genannten Polytetrafluoräthylen- Dispersion auf 15 ccm Silan oder Silizan erhalten. Ein kleineres Verhältnis führt zu in einem gewissen Grade irreversiblen Verhalten, während ein Verhältnis von 50 : 50 eine irreversible Gelierung ergibt, da das Silan mit den Polytetrafluoräthylenteilchen bezüglich des Wassers in Wettbewerb tritt.If 300 cc of a dispersion of polytetrafluoroethylene were mixed with 30 cc of a functional aminosilane or hexamethyldisilizane, a strongly alkaline compound which releases ammonia when wet, the dispersion can be repeatedly frozen and thawed without any change in properties. The dispersion can be dispersed in water, oil, emulsion paints and varnishes as often as desired, since the silane prevents coagulation by contact of the particles with one another. The best results were obtained with a ratio of 300 cc of the above polytetrafluoroethylene dispersion to 15 cc of silane or silizane. A smaller ratio leads to a certain degree of irreversibility, while a ratio of 50:50 results in irreversible gelation, since the silane competes with the polytetrafluoroethylene particles for water.
Wenn die stabilisierte Dispersion von Polytetrafluoräthylen mit einem Schmiermittel vermischt wird, wirkt das Öl als hydrodynamisches Schmiermittel bei mäßigen und hohen Geschwindigkeiten des geschmierten Fahrzeugs. Bei langsamer Geschwindigkeit mit hohen Belastungen, bei welchen das Öl gewöhnlich nicht wirksam ist, umhüllen die Teilchen aus Tetrafluoräthylenpolymerisat die Metallflächen und bilden ein festes Grenzschichtschmiermittel, welches die Reibung vermindert und die Wärmeentwicklung auf einem Minimum hält.When the stabilized dispersion of polytetrafluoroethylene is mixed with a lubricant, the oil acts as a hydrodynamic lubricant at moderate and high speeds of the lubricated vehicle. At low speeds with high loads, where the oil is usually not effective, the tetrafluoroethylene polymer particles coat the metal surfaces and form a solid boundary layer lubricant which reduces friction and keeps heat generation to a minimum.
Ein anderes brauchbares Stabilisierungsmittel ist sehr fein verteiltes Aluminiumoxid. Ein Handelsprodukt setzt sich aus Teilchen zusammen, deren Dimensionen etwa 0,01 µm betragen, die zu Aggregaten von 0,1 µm Größe zusammengeklumpt sind. Sie gehören zu den wenigen Teilchen, die eine positive Oberflächenladung bis zu einem pH- Wert 9,1 aufweisen, dem isoelektrischen Punkt. Suspensionen, die negative Ladung aufweisen, werden dadurch erhalten, daß der pH-Wert oberhalb 10 eingestellt wird, so daß beim Abgeben von Ammoniak aus den Silizanen in den Gemischen die Aluminiumoxid-Teilchen aus Polytetrafluoräthylen wandern und die Ladung neutralisieren und das Verklumpen verhüten bzw. regeln. Dies wurde geprüft und als richtig befunden, obwohl nicht der gleiche Effekt bezüglich der Eigenschaften beim Gefrieren und Wiederauftauen erreicht wird, wie dies bei den Silizanen bzw. Silanen der Fall ist.Another useful stabilizing agent is very finely divided aluminum oxide. A commercial product consists of particles with dimensions of about 0.01 µm, which are clumped together to form aggregates of 0.1 µm in size. They are among the few particles that have a positive surface charge up to a pH value of 9.1, the isoelectric point. Suspensions that have a negative charge are obtained by adjusting the pH value above 10, so that when dispensing Ammonia from the silizanes in the mixtures causes the aluminum oxide particles of polytetrafluoroethylene to migrate and neutralize the charge and prevent or control clumping. This has been tested and found to be correct, although the same effect is not achieved in terms of freezing and thawing properties as is the case with the silizanes or silanes.
Bei der Herstellung von Schmiermitteln aus Öl und Polytetrafluoräthylen wird die Thixotropie des Gemisches durch Verwendung von Aluminiumoxid gefördert. Die diskrete Teilchenform erleichtert das Beibehalten der Teilchenform, und es besteht eine geringere Tendenz, daß das Schmiermittel sich zu Filmen ausbreitet.In the manufacture of lubricants from oil and polytetrafluoroethylene, the thixotropy of the mixture is promoted by the use of alumina. The discrete particle shape makes it easier to maintain the particle shape and there is less tendency for the lubricant to spread into films.
Es ist wichtig, daß die Gesamtkonzentration von dispergiertem Fluorkohlenstoff, die einer Verbrennungskraftmaschine zugegeben wird, sehr klein ist. Wenn die Teilchen nicht weit voneinander entfernt sind und in Form diskreter Teilchen vorliegen, besteht eine Neigung zur Bildung von Platten und Klumpen, die bei hydraulischen Ventilstößeln zu Schwierigkeiten führen können. Außerdem werden die agglomerierten Teilchen leicht durch das Ölfilter entfernt.It is important that the total concentration of dispersed fluorocarbon added to an internal combustion engine is very small. If the particles are not far apart and are in the form of discrete particles, there is a tendency for plates and lumps to form which can cause difficulties in hydraulic valve lifters. In addition, the agglomerated particles are easily removed by the oil filter.
Das folgende Verfahren für die Zugabe von Dispersionen hat sich praktisch bewährt:
- A. Es werden 200 ccm einer Dispersion von Polytetrafluoräthylen genommen und 20 ccm Hexamethyl-disilizan zugegeben. Es wird ein sehr flüssiges Produkt erhalten, das sich leicht in Öl usw. dispergiert.
- B. Es werden 0,95 l Maschinenöl (beliebiger Art) mit 20 ccm eines funktionellen Aminosilans versetzt, z. B. mit γ-Aminopropylsilan.
- C. Die beiden Stoffe A und B werden vermischt, wobei eine feine milchige Dispersion erhalten wird. Das Dispersionswasser des das PTFE enthaltenden Gemisches hydrolysiert das Silan, wodurch ein feines Netzwerk von Molekülen gebildet wird, das die Teilchen aus Polytetrafluoräthylen schützt und voneinander trennt. Es besteht eine leichte Neigung zum Absetzen, jedoch wird schon beim sanftesten Rühren eine erneute Dispergierung erzielt.
The following procedure for adding dispersions has proven to be effective in practice:
- A. Take 200 cc of a dispersion of polytetrafluoroethylene and add 20 cc of hexamethyldisilizane. A very fluid product is obtained which disperses easily in oil, etc.
- B. 0.95 l of machine oil (any type) is mixed with 20 cc of a functional aminosilane, e.g. γ- aminopropylsilane.
- C. The two substances A and B are mixed to obtain a fine milky dispersion. The dispersion water of the mixture containing the PTFE hydrolyses the silane, forming a fine network of molecules that protects and separates the polytetrafluoroethylene particles. There is a slight tendency for settling, but even the gentlest stirring will cause re-dispersion.
Die Lösung ist immer noch viel zu konzentriert für Motoren, jedoch als Schmiermittel für Differentialgetriebe und Systeme hoher Scherkraft, wobei es keine kleinen Öffnungen gibt, überlegen. Einsatz in Motoren: Es werden etwa 200 ccm der genannten Lösung in einen kalten Motor gegeben (4,75 l Öl) und dann der Motor laufen gelassen, um die Fluorkohlenstoffteilchen durch das System zu verteilen und zu dispergieren.The solution is still far too concentrated for engines, but is superior as a lubricant for differential gears and high shear systems where there are no small orifices. Use in engines: Add approximately 200 cc of the solution mentioned to a cold engine (4.75 litres of oil) and then run the engine to distribute and disperse the fluorocarbon particles through the system.
Es wird nun gefunden, daß der Motor immer gleichmäßiger läuft, wenn die inneren Oberflächen eine Beschichtung aus Polytetrafluoräthylen angenommen haben. Es gibt eine Tendenz, daß das Ölfilter die größeren Teilchen und evtl. gebildete Klumpen entfernt, jedoch bleibt genügend Polytetrafluoräthylen in Zirkulation, um die beschädigten Flächen auszubessern und eine überaus gute innere Schmierung aufrechtzuerhalten.It is now found that the engine always runs more smoothly when the internal surfaces have acquired a coating of polytetrafluoroethylene. There is a tendency for the oil filter to remove the larger particles and any clumps that may have formed, but sufficient polytetrafluoroethylene remains in circulation to repair the damaged surfaces and to maintain very good internal lubrication.
Der Motor kann jetzt sehr niedrigtourig im Leerlauf laufengelassen werden, wobei zunächst die Leerlaufdüse des Vergasers so eingestellt wird, daß der Lauf etwas rauh erscheint, und dann die Düse zurückgedreht und der schließliche Leerlauf mittels der Drosseleinstellschraube eingestellt wird.The engine can now be allowed to idle at very low speeds, first adjusting the idle jet of the carburettor so that the running appears somewhat rough, then turning the jet back and adjusting the final idle using the throttle adjustment screw.
Das Wasser, das im Gemisch vorhanden ist, wird abgedampft, nachdem der Motor die Betriebstemperatur erreicht hat, wobei die Fluorkohlenstoffteilchen und das hydrolysierte Silan im Kreislauf gehalten werden. Die Silane sind sehr oberflächenaktiv und erhöhen zweifellos die Schmierfähigkeit des ganzen Systems. Die Technologie zur Verhütung des Absetzens unter Verwendung von Schutzkolloiden ist an sich bekannt und braucht nicht näher erläutert zu werden.The water present in the mixture is evaporated after the engine has reached operating temperature, keeping the fluorocarbon particles and the hydrolyzed silane in circulation. The silanes are very surface active and undoubtedly increase the lubricity of the entire system. The technology for preventing settling using protective colloids is well known and does not need to be explained in more detail.
Die Bedeutung des Überdruck-Schmiermittels für Motoren liegt darin, daß der größte Teil der Schadstoffemission in Stadtgebieten durch Motoren im Verkehr hervorgerufen werden, die im Leerlauf drehen. Wenn die Motoren mit der halben gewöhnlichen Geschwindigkeit leerlaufen, würde weniger Schadstoff aus den Auspuffrohren ausgeblasen werden. Außerdem sollten erhebliche Ersparnisse an Brennstoff auftreten.The importance of the pressurized lubricant for engines is that most of the pollutant emissions in urban areas are caused by engines in traffic idling. If the engines were idling at half the normal speed, less pollutant would be blown out of the exhaust pipes. In addition, considerable savings in fuel should be achieved.
Wenn der Leerlauf des Motors auf etwa 350 bis 400 Umdrehungen/min eingestellt wird, was wesentlich niedriger als der gewöhnliche Wert ist, der von den Herstellern als Leerlaufgeschwindigkeit vorgeschrieben ist, und wenn die Abmagerung des Brennstoff-Luft-Gemisches auf den optimalen Wert für den glatten Betrieb im Leerlauf eingestellt ist, wird die Emission von Schadstoffen auf einen ausgeprägt niedrigen Grad vermindert. Wenn jedoch Luft in den Motor gelassen wird, die übermäßig heiß und ausgedehnt ist, wird hierdurch die Magerkeit des Gemisches nachteilig beeinflußt. Es ist daher erwünscht, Luft in relativ kühlem Zustand einzuführen. Zu diesem Zweck kann der Motor mit einer thermostatisch geregelten Vorrichtung versehen werden, durch welche der Lufteinlaß direkt zur Atmosphäre geöffnet wird, wenn die Temperatur der Luft, die eingesaugt wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet.If the idling speed of the engine is set at about 350 to 400 rpm, which is considerably lower than the usual value prescribed by the manufacturers as the idling speed, and if the leanness of the fuel-air mixture is set at the optimum value for smooth idling operation, the emission of pollutants is reduced to a markedly low level. However, if air is admitted into the engine which is excessively hot and expanded, the leanness of the mixture is adversely affected. It is therefore desirable to introduce air in a relatively cool condition. For this purpose, the engine may be provided with a thermostatically controlled device by which the air inlet is opened directly to the atmosphere when the temperature of the air being sucked in exceeds a predetermined value.
Die Viskosität des in Verbindung mit dem Zusatz verwendeten Öls sollte derart sein, daß der Öldruck in einem warmen und ausgekuppelten Motor bei etwa 1,4 bis 2,1 bar bleibt, wenn der Motor mit niedriger Geschwindigkeit (350 U/min) im Leerlauf dreht. Glücklicherweise enthalten verfügbare Mehrbereichsöle mit mehreren Viskositäten (10-30, -40 usw.) Polymerisate mit aufgewickelter Kette oder spiraliger Kette, die sich unter Wärmeeinfluß expandieren oder öffnet, um die Viskosität des Öls zu erhöhen. Hierdurch wird im kalten Zustand zum leichteren Starten eine niedrige Viskosität geschaffen und zur Aufrechterhaltung des Öldrucks im heißen Zustand eine hohe Viskosität. Ein Zusatzmittel dieser Erfindung kann in derartigen Ölen mitverwendet werden zusammen mit geeigneten Schutzkolloiden und Detergentien, um im Kurbelgehäuse eine gute Dispersion aufrechtzuerhalten. In manchen Fällen können zum Öl geeignete Verdickungsmittel zugesetzt werden, wie ein Polybutan.The viscosity of the oil used in conjunction with the additive should be such that the oil pressure in a warm and disengaged engine remains at about 1.4 to 2.1 bar when the engine is idling at low speed (350 rpm). Fortunately, available multigrade oils with multiple viscosities (10-30, -40, etc.) contain wound chain or spiral chain polymers which expand or open under the influence of heat to increase the viscosity of the oil. This provides a low viscosity when cold for easier starting and a high viscosity when hot to maintain oil pressure. An additive of this invention can be used in such oils together with suitable protective colloids and detergents to maintain good dispersion in the crankcase. In some cases, suitable thickeners such as a polybutane can be added to the oil.
Claims (7)
1. Modified oil-based lubricant for an internal combustion engine equipped with an oil filter, containing a larger amount of a liquid lubricating oil mixed with a smaller amount of an additive, characterized in that the additive consists of
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